JPH0439005A - スライシングマシン及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は２例えば、シリコンインゴットからシリコン
ウェハを薄く切り出す際に用いられるスライシングマシ
ン及びその制御方法に関する。

［従来の技術］ 一般にスライシングマシンにおいては７円形状切刃を内
周に有する切断工具を工具取付台に取り付け、この切断
工具を回転駆動し、ワークに対してこの回転している切
断工具を送り移動させて、或は　切断工具に対してワー
クを送り移動させて切断させる。このような切断方式に
よって、シリコンインゴットからシリコンウェハを効率
よく薄く切り出すことが可能となる。

しかしながら、このような切断方式において切断切刃と
ワークの切断弧長の変化に伴う切断抵抗の変化、或は、
切断切刃の摩耗、目詰まりなどによる切断抵抗の変化に
よって、切刃が回転軸方向に沿って変位、換言すれば、
たわむ事となり。

切断されたワークの切断面の真直度が悪くなるという問
題点、及び、切断開始後、主軸等の温度上昇による熱膨
張によって、切断工具の切断面位置と、シリコンインゴ
ットの相対位置関係が変化して、切断されたシリコンウ
ェハの厚さが変化するという問題点が指摘されている。

このため、従来のスライシングマシンにおいては、特開
昭６２−７０９０４号公報に示されたように、ワーク切
断中にブレードのたわみを測定し、測定されたたわみが
大きくなると、切込み速度を遅くして、切断の真直度を
向上させようとするものや、特開平１−１８２０１１号
公報に示されるように、切断中にブレードのたわみを測
定し。

測定したブレードのたわみ量からブレード回転体の回転
数を増減して、真直度を向上させようとするものが知ら
れている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、このような従来構成においては。

切込み速度とブレードのたわみの関係は一定ではなく、
また、内周刃ブレードと切断されるインゴットの相互の
位置関係から、ブレードのたわみ検出器は実際の切断部
位のたわみ量を検出することが不可能であり、変位検出
器の変位検出量を零になるように回転数を増減しようと
しても、前記両公報に開示されている方法では不十分で
あり。

ワーク切断面の面精度を向上し難い問題点を有している
。

更に２回転部などの温度上昇に起因する熱膨張によって
、ブレードの切断部位と、シリコンインゴットとの相対
位置変化に対しては、何ら考慮されていす、切断された
ウェハの厚さの変化は解消されていない。

この発明は、上述した問題点−に鑑みてなされたもので
、この発明の目的は、簡単な構成で、安価に、被加工物
の加工面の面精度、並びに、厚みのバラツキを軽減させ
ることの出来るスライシングマシン、及びスライシング
マシンの制御方法を提供することである。

［課題を解決するための手段］ 上述したＨＩ！を解決し、目的ｉを達成するため。

この発明のスライシングマシンは、内皿縁に切刃を有す
る環状の切断工具と、この切断工具が取り付けられ２回
転駆動可能に支持されると共に９回転による遠心力によ
って１回転数に応じて回転軸方向に沿って変位するよう
な構造を持つ支持された回転体と、前記切断工具の近傍
に、所定間隔を有して複数個配置され、この切断工具の
切断時の変位量を検出する変位検出器で構成する変位検
出手段と、この検出手段により検出された変位量から、
実際の切断部位での変位量を演算算出する実変位演算手
段と、この実変位演算手段において算出された実変位量
を零とするよう前記回転体の実変１−償回転数を算出す
る実変位補償演算手段と、この実変位補償演算手段で算
出された実変位補償回転数で、上記回転体の回転数を修
正する工具回転数制御手段とを具備することを特徴とし
ている。

また、この発明のスライシングマシンは、前記変位検出
手段において、切断開始直前の変位量を検出し、この値
が始めて主軸を起動し主軸が基準回転数に達した時点で
の値と等しくなるよう、前記回転体の熱変位補償回転数
を算出する熱変位補償演算手段と、この熱変位補償演算
手段で算出された熱変位補償回転数で、上記回転体の回
転数を修正する工具回転数制御手段を具備することを特
徴としている。

また、この発明のスライシングマシンは、前記実変位演
算手段で１出された実変位量が、所定の値を越えた時点
で、切断工具のドレス指令を発するドレス時期検出手段
を更に具備することを特徴としている。

また、この発明のスライシングマシンの制御方法は１回
転駆動可能に支持された回転体に、−その回転体の遠心
力によって回転軸方向に沿って変位するように支持した
内周縁に切刃を有する環状の切断工具が、被切断物の切
断時に回転軸方向に変位する変位量を、その切断工具の
切断部位の近傍に所定間隔を有して配置した複数個の変
位検出器で構成する変位検出手段によって検出し、この
検出手段によって検出したこの切断工具の変位量がら、
この切断工具の切断時の切断部位の実変位量を演算算出
し、算出した変位量が零になるように、前記回転体の回
転数を制御することを特徴としている。

［作用コ 以上のように構成されたこの発明に係わるスライシング
マシンにおいては、切断工具の切断開始前の位置が変位
検出手段によって検出されると。

切断工具の位置を、最初に主軸を起動し、主軸回転数が
基準回転数に達した時点での切断工具の位置に保つよう
に、熱変位補償演算手段で熱変位補償回転数を算出し、
この熱変位補償回転数で回転体の回転数を修正して、切
断開始前の坊断工１力位置を一定位置に保つよう制御し
ている。

更に、切断工具の切断時の変位を、複数の変位検出器に
よって検出し、この検出した変位量がら、切断工具の切
断部位における実際の最大変位量を、実変位演算手段に
よって演算算出し、この算出された実変位量を零にする
ような９回転体の実変位補償回転数を実変位補償演算手
段において演算算出し、この実変位補償回転数で回転体
の回転数を修正制御、して切断工具を常に一定位置に保
つよう制御している。

このようにして、切断工具の変位は実質的に発生しない
ように制御され、被加工物の厚さのバラツキ、及び加工
面の面精度は維持向上されることになる。

［実施例〕 以下に、この発明に係わるスライシングマシン及びその
制御方法の一実施例を添付図面を参照して、詳細に説明
する。

第１図に示すように、このスライシングマシン１０は、
被加工物としてのシリコンインゴット３−４を薄く切り
だして、シリコンウェハを形成するものであり９図示し
ない土台上に固定された基台１１と、この基台１１に主
軸８！＃１５５が設置され、この主軸機構５５には主軸
５４が垂直方向に沿って延出した状態で垂直軸回りに回
転自在に軸支されている。この主軸機構５５の横に主軸
５４を回転駆動させるための、主軸駆動モータ５９がが
設置されている。一方主軸５４の端部には従動プーリ５
６が固着され、　主軸駆動モータ５９の駆動軸５９ａに
は駆動ズーリ５８が固着されている。これら従動プーリ
５６と駆動プーリ５８との間にはエンドレスベルト５７
が捲回されている。

このようにして、主軸駆動モータ５９の起動に伴い、主
軸５４は回転駆動されることになる。

この主軸５４の上端には、テンションディスク５３が同
軸に一体に取り付けられている。　このテンションディ
スク５３の上側の端面は全面に渡って開放されており、
ここには環状の薄板からなるブレード５１が水平方向に
沿って延出するように、張設されている。このブレード
５１は中央部分に開口が形成されており、いわゆるドー
ナツ状を呈している。このブレード５１の内周縁には全
周に渡って切刃（内周刃）５２が、形成されている。こ
のブレード５１と切刃５２とは、シリコンインゴット３
４を薄（切り取る（スライス）するための切断工具を構
成している。

一方基台１１の右側上方には切断送りスライド１４と、
この切断送りスライド１４上で図中左右に前後進スライ
ド可能に取り付けられたスライドコラム２１を備えてい
る。

切断送りスライド１４の右端には、切断送り用サーボモ
ータ１３が装着されており、この切断送り用サーボモー
タ１３の駆動軸１３ａには、これと一体回転するように
切断送り用ボールネジ１２が接続されている。また、こ
の切断送り用ボールネジ１２の他端は、切断送りスライ
ド１４の右端部に回転自在に支持されている。そして、
この切断送り用ボールネジ１２と螺合している切断送り
用ポールナツト２２は、スライドコラム２１に設合され
ている。

このようにして、切断送り用サーボモータ１３の起動に
応じて、スライドコラム２１は１図中の左右方向に沿っ
て、換言すれば、切断工具に対してシリコンインゴット
をスライスするように移動されることになる。

一方、前述のスライドコラム２１には、シリコンゴット
ット３４をスライスする際に、必要とされる厚さだけを
割出し送りをするための割出送り８１楕３５が装着され
ている。即ち、このスライドコラム２１の左側には２割
出し送りガイド２５が設置され、この割出し送りガイド
２５には、上下方向にスライド可能に割出し台３２が取
り付けられている０割出し送りガイド２５の上端には１
割出し送り用サーボモータ２４が装着されており。

この割出し送り用サーボモータ２４の駆動軸２４ａには
、これと一体回転するように１割出し送り用ボールネジ
２３が接続されている。そしてこの割出し送り用ボール
ネジ２３と螺合している割出し送り用ポールナツト３１
は１割出し台３２に取り付けられている。またこの１割
出し台３２にはインゴット取付け台３３が取り付けられ
ており。

このインゴット取付け台３３に対し、切断（スライス）
するためのシリコンインゴット３４が、シリコンインゴ
ット３４の中心軸が主軸５４の中心軸線と一致するよう
に取り付けられている。

このようにして２割出し送り用サーボモータ２４の起動
に応じ１割出し台３２は、上下方向に沿って、換言すれ
ば、切断工具に対してシリコンインゴット３４を、出入
りするように上下動させる。

〉 尚、前述した切断工具を構成するドーナツ状のブレード
５１は、１ｍｍ以下の極めて薄い鋼板から形成されてお
り、内周刃５２はダイヤモンド粒子をバインダを介して
焼結させたものから構成されている。また、このブレー
ド５１は、上述したように、極めて薄いものであるから
１例え、これをテンションディスク５３に所定の張力で
緊張させた状態で張設させたとしても１回転軸方向に沿
って変位する可能性がある。即ち、切断送りのなめスラ
イドコラム２１が、右方向に送られるに伴い切刃５２が
シリコンインゴット３４に当接し。

これをスライスする際において、切刃５２とシリコンイ
ンゴット３４との間に生じる切断抵抗の変化により、ブ
レード５１は、上下方向に沿って変位することになる。

このブレード５１の変位量を検出するため、このブレー
ド５１に対して非接触な状態で、第１の変位検出器４１
．及び第２の変位検出器４２が設けられている。この両
変位検出器４１．４２は。

ゆわゆる磁気センサから形成され、非接触の状態でブレ
ード５１の対応する表面までの距離を検出するように構
成されている。

このブレード５１の変位量を検出するための、第１及び
第２の変位検出器４１．４２の取り付け位置は、第２図
（イ）に示すようにブレード５１の内周縁部に沿って所
定の間隔をもって設置しである。　すなわち、第１の変
位検出器４１は、切断筒１の変位検出器４１は、切断（
スライス）する（スライス）するシリコンインゴット３
４に出来る限り近すけて取り付け、第２の変位検出器４
２は、ブレード５１の中心を中心とじて、ブレード５１
の中心から第１の変位検出器４１の中心までを半径とす
る同心円上で、第１の変位検出器４１から離れた位置に
取り付けである。

一方、第２図（ロ）に示すように、切断時の切断抵抗の
変化によるブレード５１の変位は切断部部位の中心で最
大であり、ブレード５１は弾性体であるために、この変
位は切断部位から離れるほど小さくなる。ブレード５１
の最大変位、即ち。

ゴツト切断面の曲がりは、ブレード５１の切断方向に沿
った中央部が、最も大きいことが実験的に確かめられて
いる。しかし、このブレード５１の変位が最大の箇所で
、ブレード５１の変位量を検出することは、切断中のシ
リコンインゴット３４と、変位検出器の設置箇所が干渉
するため不可能である。

即ち、現存しているスライシングマシンのブレードの変
位検出、及びその変位制御方式では、変位検出器の設置
場所の制約のため、シリコンインゴットを切断する際に
生じるブレードの変位を完全に零にするように制御して
いない、換言すればブレードの変位を検出している位１
でのブレードの変位を零にすることはできても、ブレー
ドが弾性体であるために、切断部位での大きな変位は残
存していることになる。

そこで本発明では、これを解決するため、第１の変位検
出器４１をインゴット３４に最も近く設置してブレード
５１の変位量Ａを検出し、第２の変位検出器４２を、前
述したようにインゴット３４から離れた位置に設置して
ブレード５１の変位量Ｂを検出し、この再検出量Ａ、Ｂ
と、インゴット３４を切断時のブレード５１の切刃５２
の切断幅の中央から１両変位検出器４１．４２の中心ま
での間隔、及び、ブレード５１のたわみに対する剛性を
考慮して切断点中央部の最大変位量と、ブレード５１の
傾き角度を算出し、この両者が共に零となるように制御
している。

次に、第３図を参照して、この実施例におけるスライス
時の、シリコンインゴット３４の切断面を真直にするフ
ィードバック制御系の構成を説明する。

ここで、第１の変位検出器４１．第２の変位検出器４２
．第１の初期値記憶器６１．第２の初期値記憶器６３．
第１の減算器６２．第２の減算器６４、及び記憶開始指
令８１より構成されるブロックは、ブレード５１の変位
を検出する変位検出手段９０である。　前述した。第１
の変位検出器４１からの変位信号出力Ａは、第１の初期
値記憶器６１の入力端子と、第１の減算器６２の正入力
端子に接続されている。また第１の初期値記憶器６１の
記憶信号出力は、第１の減算器の負入力端子に接続され
ている。

この第１．第２の両初期値記憶器６１．６２はその記憶
する時期を定めるための、記憶開始指令８１が与えられ
るようになっており９この第１゜第２の両初期値記憶器
６１．６２は記憶開始指令８１が与えられた時点での入
力値ＡＯ，ＢＯを各々記憶し、以降は、この記憶した値
を出力するように構成されている。またこの記憶開始指
令８１はシリコンインゴット３４をスライス（切断）す
るに際し、最初に主軸５４を起動し、主軸回転数が基準
回転数に達した時点で、短時間のパルス指令として与え
られるもので、スライシングマシン起励時のブレード５
１の位置を初期位置として記憶するためのものである。

この結果スライシングマシン運転中の、第１の減算器６
２からの出力は、Ａ−ＡＯとなって運転中のブレードの
変位のみを出力することになり。

変位検出器の取付位置誤差による影響を除くようにして
いる。

同様に、第２の変位検出器４２からの変位信号出力は、
第２の初期値記憶器６３の入力端子と。

第２の減算器の正入力端子に接続され、又、第２の初期
値記憶器６３には、第１の初期値記憶器６１と同様に、
記憶開始指令８１が与えられ、ブレード回転が始めて基
準回転数に達した時点でのブレードの変位を初期値ＢＯ
として記憶し、第２の初期値記憶器６３の記憶信号出力
ＢＯは、第２の減算器６４の負入力端子に接続されてい
るから。

第２の減算器６４の出力はＢ−ＢＯとなり、運転中のブ
レードの変位分のみが求められる。このようにして、取
付位置誤差の影響を除くようにしている。

以上のようにして、第１の減算器６２．第２の減算器６
４の両方の出力は、いずれも、ブレード５１が変位して
第１．第２の両変位検出器４１４２の方向に近ずく時に
、第１・、第２の両派算器６２．６４の出力は（十）方
向の信号を出力するようになっている。

第２の制御スイッチ７１．第３の演算器７２゜第２のレ
ジスタ／デコーダ７３で構成される熱変位補償手段９３
と、基準回転数設定器７３ａ、及び回転数設定指令８２
で構成される基準回転数設定手段９４は、主軸５４の基
準回転数の設定と。

インゴット３４の切断の過程で、主軸機構５５の温度上
昇によって、主軸５４が軸方向に熱変位を起こし、その
結果ブレード５１とインゴット３４の位置関係に変化を
生じること、即ち、主軸５４の起動直後の温度上昇勾配
の激しい時期にスライスしたシリコンウェハの厚さと、
主軸起動後相当時間経過して、主軸温度が飽和に達する
までの間にスライスしたシリコンウェハの厚さが、少し
ずつ変化してゆくことを、防ぐものである。

この動作は、先ず、始めて主軸５４を起動するとき、第
２の制御スイッチ７１は開放状態になっており、主軸起
動指令が入ると同時に１回転数設定指令８２が瞬時オン
し、基準回転数設定器７３ａで設定された基準回転数設
定値が、第２のレジスタ／デコーダ７３に書込まれ、第
２のレジスタ／デコーダ７３の内容がモータ駆動制御器
７４に伝わり、設定され記憶されている基準回転数で主
軸５４が回転するように、主軸駆動モータ５９が励磁さ
れ、主軸５４が設定された基準回転数を保つようにフィ
ードバック制御される。

主軸５４が設定された基準回転数に達すると前述したよ
うに、記憶開始指令８１が入力され。

その時点でのブレード５１の位置が第１．第２の両初期
値記憶器６１．６３に記憶されると共に。

この時点での第１．第２の両派算器６２．６４の出力は
共に零となっている。又２回転数設定指令８２は、シリ
コンインゴット３４の切断動作中には指令が出ないよう
にしてあり、シリコンインゴット３４の切断動作が終わ
り、各部が原点位置に復帰して、かつ、基準回転数設定
器７３ａの設定を変更したときのみ指令される。尚１回
転数設定指令８２が指令されると、必ず記憶開始指令８
１も入力されブレードの位置情報を更新する事になって
いる。

主軸５４が基準回転数設定器７３ａで設定された〉 基準回転数に達し、かつ第１．第２の両初期値記憶器６
１，６３がブレードの初期位置を記憶した後、切断指令
が与えれると、先ず、第２の制御開始スイッチ７１が閉
じ、第２の変位検出器４２からのブレード５１の変位情
報が第２の減算器６４を介して、第３の演算器７２に入
力される。この信号は、前述したように、最初に主軸５
４を起動して主軸５４が設定された基準回転数に達した
時のブレード５１の変位を基準としたもので、主軸の起
動直後などで、温度上昇の影響が無い場合には、第３の
演算器７２に入力されるブレード５１の変位情報は零で
あり、第３の演算器７２の出力も零のままで、第２のレ
ジスタ／デコーダ７３の内容は書替えられず、主軸５４
は最初に設定された基準回転数で回転を続ける。もしも
、主軸５４を起動後、切断動作に入るまでに充分な時間
を置いた場合、又は、数回の切断動作後で温度上昇の影
響で熱変位が現れた場合には、第２の制御開始スイッチ
７１が閉じた時点で、ブレード５．１の初期位置より変
位した変位信号が第２の減算器６４より、第２の制御開
始スイッチ７１を介して、第３の演算器７２に入力され
る。第３の演算器７２は、入力信号の大きさ（変位量）
、極性（変位の方向）によって、パルス信号出力のパル
ス数（主軸の熱変位補償回転数）、加減算符号（回転数
補償の方向）を、設定した周期で出力し、第２のレジス
タ／デコーダ７３の記憶値を増減するようになっている
。ここで、ブレード５１の変位と補償回転数（パルス数
）の関係は使用するテンションディスク５３がきまれば
設計時点で決められるものであり、又、第３の演算器７
２のパルス出力周期は機械系の時定数に合わせて設定す
るもので。

これもテンションディスク５３が決められると。

スッテプ応答試験や設計計算で予め求められる。

今９例えば、第２の変位検出器４２からの変位信号が、
ブレード５１が第２の変位検出器４２に近ずく方向であ
れば、第３の演算器７２からの出力は、第２のレジスタ
／デコーダ７３の記憶値をブレード５１の変位量に応じ
て加算するものとなる。この結果、第２のレジスタ／デ
コーダ７３からの回転数指令値は高くなり、モータ駆動
制御器７４を経由して、主軸駆動モータ５９の回転数は
上昇し、遠心力の増加によりブレード５１は、第２の変
位検出器から離れる方向に修正移動する。

このようにして、ブレード５１が初期位置を常に保つよ
う、修正動作が閉ループでおこなはれる。

ブレード５１が初期位置に達すると、第３の演算器７２
よりゼロ検出信号８３が送出され、第２の制御開始スイ
ッチ７１を開放し、熱変位補償動作を終了して、切断動
作に移る。

一−シリコンインゴット３４の切断（スライス）中の、
ブレード５１の”そり”の制御は第１の演算器６５．実
変位補償係数設定器６５ａで構成される実変位演算手段
９１と、第１の制御開始スイッチ６６、第２の演算器６
７、第１のレジスタ／デコーダ６８で構成される実変位
補償演算手段９２で行われる。

ここで、第２の演算器６７、第１のレジスタ／デコーダ
６８の動作は、前述した第３の演算器７２、第２のレジ
スタ／デコーダ７３の動作と同様である。

先ず、切断動作が始まる前に、第１の制御開始スイッチ
６６を閉じ、続いて切断送り用サーボモータ１３が起動
してスライドコラム２１が図中右方向に移動を始め、切
断動作がはじまる。

ブレード５１の切刃５２がシリコンインゴット３４に当
接していない状態では、ブレード５１に曲げ方向の力は
加わらず、ブレード５１に曲がりも発生していない。

それ故、第１．第２の両変位検出器４１．４２−からの
変位信号は共に零であり、又、第１．第′２−の両液算
器６２．６４がらの出力信号も共に零である。このため
第１の演算器６５からの出力信号も零である。

今、ブレード５１の切刃５２がシリコンインゴット３４
に当接し、切断動作にある時、切刃５２に偏摩耗、目詰
まり等が生じたり、又は、切断弧長の変化等に起因して
ブレード５１に曲げ方向の力が発生し、ブレード５１が
切断部位で回転軸方向に沿って変位した場合９例えば、
ブレード５１が第３図に於て、上方向に変位した場合、
第１゜第２の両変位検出器４１．４２の変位信号は。

（＋）方向で増加する。このとき、第１の変位検出器４
１はシリコンインゴット３４の切断部位に近く設置され
ているため、絶対値の大きな変位信号を出力し、第２の
変位検出器４２は切断部位から離れて設置されているた
め、第１の変位検出器４１の変位信号よりも小さい、第
１．第２の両変位検出器４１．４２からの変位信号は、
第１．第２の両液算器６２．６４を介して、第１の演算
器６５に入力される。第１の演算器６５は、第１゜第２
の両液算器６２．６４からの変位信号の極性、絶対値お
よび、実変位補償係数設定器６５ａの設定値を用いて、
切断中のブレード５１の切断弧の中央部の変位最大値を
演算算出して出力する。

この変位出力信号は第１の制御開始スイッチ６６を介し
て第２の演１器６７に入力される。第２の演算器６７は
、前述したように、入力信号の極性と、その大きさによ
って、第１のレジスタ／デコーダ６８の内容を増減する
ようなパルス出力を周期的に送出する。この例では、ブ
レード５１が第３図で上方向に変位したとしているので
、第１の変位検出器４１．第１の減算器６２は絶対値の
大きい（＋）符号の出力を、第２の変位検出器４２、第
２の減算器６４からは絶対値の小さい（＋）符号の出力
をする。これら再出力は第１の演算器６５に入力されブ
レード５１の変位した方向とその変位最大値が算出され
、更に、この第１の演算器６５から（＋）符号で、その
大きさが変位最大値に比例する出力信号を送出する。

この第゛丁の演算器６５からの出力信号は゛、第１の制
御開始スイッチ６６を介して第２の演算器６７に伝えら
れる。第２の演算器６７は、入力信号の絶対値、極性に
対応して、第１のレジスタ／デコーダ６８に記憶すべき
パルスを送出する。第２の演算器６７への入力信号の極
性は、プラス極性であるので第２の演算器６７からの出
力パルスは。

第１のレジスタ／デコーダ６８の内容を、プラス方向に
積算するように出力する。

第１のレジスタ／デコーダ６８は、この入力パルスをレ
ジスタ６８で記憶し、デコーダ６８を介して、ブレード
５１の変位を零に修正するための駆動モータ５９の実変
位補償回転数指令値が、モータ駆動制御器７４に伝えら
れ、駆動モータ５９を加速するような指令が与えられ、
その結果、主軸５４の回転数は上昇し、ディスク５３の
遠心力が増加してブレード５１を図の下方向、即ち、ブ
レード５１が第１．第２の両変位検出器４１．４２から
離れ、ブレード５１の切刃５２が常に、変位量の位置を
維持するように制御する。

−虜、ブレード５１が第３図の下方向、即ち。

主軸５４に近ずく方向に変位した場合は、第１゜第２の
両変位検出器４１．４２ならびに、第１第２の両派算器
６２．６４からの出力信号は共に（−）符号で、これが
第１の演算器６５に入力されて、（−）符号の、変位最
大値に比例する出力信号が、第１の演算器６５から出力
される。この信号は、第１の制御開始スイッチ６６を介
し第２の演算器６７に伝えられる。第２の演算器６７か
らは、第１のレジスタ／デコーダ６８へ、その記憶内容
を減する方向のマイナス方向のパルスが送出される。こ
れにより第１のレジスタ／デコーダ６８に記憶されてい
る実変位補償回転数の値が減減少し、モータ駆動制御器
７４にはブレード駆動モータ５９を減速するような指令
が伝えられる。

この結果、主軸５４は減速してディスク５３の遠道心力
は減じ、ブレード５１は第３図の上方向。

即ち、主軸５４から離れる方向に制御される。

又、この例では、　第１のレジスタ／デコーダ６８のレ
ジスタ側に比較器６９を接続している。

これは、ブレード５″１−の切刃５２が目詰まり起こし
たり、砥粒の摩耗、脱落が増加すると、ブレード５１の
曲がりが、大きくなることに着目しブレード５１の切刃
５２のドレス時期を検出してドレスＲ始信号８４を指令
する回路である。

即ち、ブレード５１の切刃５２に、目詰まり、砥粒の摩
耗、脱落等が生じると、ブレード５１の変位（曲がり）
が大きくなり、これを修正するための、実変位補償回転
数の値も大きくなる。この値は切断動作中の第１のレジ
スタ／デコーダ６８に常時記憶されているため、この補
償値がドレス時時期設定器６９ａに予め設定されている
値を、プラス、マイナスいずれの方向でも絶対値で越え
ると、切刃５２が目詰まり、摩耗、脱落したと判断して
、ドレス開始信号８４を出力する。

このようにして、この例では、ドレス時期を自動的に決
定するため１作業効率が著しく向上し無人化運転が可能
となる。

なお、上記変位検出手段９０は、より高精度な加工結果
を得るために、より精密な変位量を検出する方法として
、第１．第２の変位検出器４１゜４２とは別に、シリコ
ンインゴット３４の切断部位の対象位置に、他の複数の
変位検出器４１′４２゛を配置し、前記両変位検出器４
１．４２と同様に、ブレード５１の切断部位の中央位置
での最大変位量を算出させ、前記両変位検出器４１゜４
２の再検出値から算出した変位量と、上記両変位検出器
４１°、４２゛の再検出値から算出した変位量の平均値
、あるいは、最大値を求めることによって切断部位中央
位置での実変位量を算出させるようにしてもよい。

なお更に、上記実変位演算手段９１で切断部位中央位置
での実変位量を算出し、この算出した実変位量を零とす
るように実変位補償演算手段９２で補償演算を行なって
いるが、第３図（ロ）に示すように、実変位演算手段９
１と実変位補償演算手段９２の間に目標変位演算手段９
１°を設け。

変位の目標値を設定し、この変位目標値８６と実変位演
算手段９１で算出した実変位量との差の値を実変位補償
演算手段９２に入力することによって、変位目標値８６
と実変位量の差を零とするように、即ちブレード５１の
切刃５２の切断軌跡を所要の目標値に合わせて制御する
ようにし、切断されるシリコンインゴット３４の切断方
向に沿つた位置に対応して変位目標値８６を徐々に変化
させることによって、任意のそり形状をしたシリコンウ
ェハを生産するようにしである。

この発明は、上述した一実施例の構成に限定されること
なく、この発明の要旨を逸脱しない範囲で９種々の変形
が可能であることは言うまでもない０例えば、竪型、横
型、ワーク移動型、ブレード移動型の各種スライシング
マシンに於いても。

適用できるようにしである。

［発明の効果コ 以上詳述したように、この発明に係わるスライシングマ
シンは、内周縁に切刃を有する環状切断工具と、この切
断工具が取付けられ１回転駆動可能に支持されると共に
１回転数に応じた遠心力を利用して回転軸方向に沿って
変位するように支持された回転体と、前記切断工具と被
切断物の近傍、及び、−所定間隔を有して配置された。

この切断工具の切断時の変位を検出する複数の工具変位
検出手段と、この検出手段において検出された変位量か
ら、前述の切断工具で切断中の被切断物の切断部の中央
部の変位最大値を算出する実変位演算手段と、この実変
位演算手段で算出された実際の最大変位量を零とするよ
う、前記回転体の回転数を自動制御する制御手段によっ
て、上記切断工具の変位を零に制御する事を特徴として
いる。

また、この発明に係わるスライシングマシンの制御方法
は１回転駆動可能に支持された回転体に、回転数に応じ
て回転軸方向に沿って変位するよように支持した内周縁
に切刃を有する切断工具が被切断物の切断時に回転軸方
向に沿って変位する変位量を、被切断物近傍と、更に、
所定間隔をあけて配置した変位検出器で構成する変位検
出手段によって複数位置で検出し１両検出値から変位の
方向と、被切断物の切断中央部の変位最大値を算出し、
この実際の変位最大値が零となるように。

前記回転体の回転数をフィードバック制御する事を特徴
としている。従イて、この発明によ−れ１゜簡単な構成
で、安価に被加工物の加工面の面精度を向上させること
の出来るスライシングマシン。

及び、その制御方法を提供することができる。

また、この発明に係わるスライシングマシンでは、一方
の変位検出器の変位信号から、切断開始前の切断工具の
位置を検出し、この位置が常に一定位置を保つよう前記
回転体の回転数を制御し。

主軸等の温度上昇による熱変位番こよって、被切断物の
スライス厚さが変化することを防ぐ機能を具備している
。従って、厚さが均一なウェハを生産し１品質を著しく
向上させることができる。

また、この発明に係わるスライシングマシンでは、実変
位演算手段で算出された前記回転体の最大変位量を、実
変位補償演算手段で実変位回転数補償値として記憶し、
この値が所定の範囲を越えた時点で、切断工具のドレス
開始信号を指令するドレス時期検出手段を装備すること
により、切断工具のドレス時期を自動的に指令させ９作
業能率を著しく向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明のスライシングマシンの一実施例の
構成を概略的に示す縦断正面図、第２図（イ）及び（ロ
）は、切断時のブレードの変位と変位検出器の配置関係
を、概略的に説明する局部作用説明図、　そして、第３
図（イ）及び（ロ）は、第１図に示すスライシングマシ
ンの制御系の構成を示すブロック図である。 図中、１０・・・スライシングマシン、１１・・・基台
。 １２・・・切断送り用ボールネジ、１３・・・切断送り
用サーボモータ、１３ａ・・・駆動軸、１４・・・切断
送りスライド、２１・・・スライドコラム、２２・・・
切断送り用ポールナツト、２３・・・割出し送り用ボー
ルネジ、２４・・・割出し送り用サーボモータ、２４ａ
・・・駆動軸、２５・・・割出し送りガイド、３１・・
・割出し送り用ポールナツト、３２・・・割出し台、３
３・・・インゴット取付台、３４・・・シリコンインゴ
ット（被加工物）、３５・・・割出し送り機構、４１・
・・第１のブレード変位ｆｆｌ”４−１°・・・４１の
切断部位の対称位置に設けた別の第１のブレード変位検
出器、４２・・・第２のブレード変位検出器、４２′・
・・４２の切断部位の対称位置に設けた別の第２の変位
検出器、５１・・・インゴット切断用ブレード（切断工
具）、５２・・・ブレードの切刃、５３・・・テンショ
ンディスク（回転体）、５４・・・主軸、５５・・・主
軸機構、５６・・・従動プーリ、５７・・・エンドレス
ベルト、５８・・・駆動プーリ、５９：・・主軸駆動モ
ータ、５９ａ・・・駆動軸、６１・・・第１の初期値記
憶器。 ６２・・・第１の減算器、６３・・・第２の初期値記憶
器、６４・・・第２の減算器、６５・・・第１の演算器
。 ６５ａ・・・補償係数設定器、６５°・・・第３の減算
器、６６・・・第１の制御開始スイッチ、６７・・・第
２の演算器、６８・・・第１のレジスタ／デコーダ、６
９・・・比較器、６９ａ・・・ドレス時期設定器、７１
・・・第２の制御開始スイッチ、７２・・・第３の演算
器。 ７３・・・第２のレジスタ／デコーダ、７３ａ・・・基
準回転数設定器、７４・・・モータ駆動制御器（工具回
転数制御手段）、８１・・・記憶開始指令、８２・・・
回転数設定指令、８３・・・ゼロ検出信号、８４・−・
ドレス開始信号、８６・・・変位目標値入力信号、９０
・・・変位検出手段、９１・・・実変位演算手段、９１
°・・目標変位演算手段、９２・・・実変位補償演算手
段。 ９３・・・熱変位補償演算手段、９４・・・基準回転数
設定手段、９５・・・工具回転数制御手段、９６・・・
ドレス時期検出手段。 第３［２（イ） 特許出願人　株式会社通商産業研究社 第３図（ロ）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）内周縁に切刃を有する環状の切断工具と、この切
   断工具が取り付けられ、回転駆動可能に支持されると共
   に、回転による遠心力によって、回転数に応じて切断工
   具の取り付け面位置が、回転軸方向に沿って変位するよ
   うに支持された回転体と、前記切断工具の切断位置の近
   傍に、所定間隔を有して複数個配置され、この切断工具
   の切断面位置の切断開始前及び切断時の変位量を検出す
   る変位検出器で構成する変位検出手段と、この検出手段
   において検出された変位検出量を基準として切断面中央
   位置の最大変位量を演算算出する実変位演算手段と、こ
   の算出された実変位を零とするような、前記回転体の実
   変位補償回転数を算出する実変位補償演算手段と、この
   補償演算手段で算出された実変位補償回転数指令で前記
   回転体の回転数を修正する工具回転数制御手段とを具備
   する事を特徴とするスライシングマシン。
2. （２）回転駆動可能に支持された回転体に、回転数に応
   じて回転軸方向に沿つて変位するように支持した内周縁
   に切刃を有する環状の切断工具が、被切断物の切断時に
   回転軸方向に変位する変位量を、その切断工具の切断部
   位の近傍に所定間隔を有して配置した複数個の変位検出
   器で構成する変位検出手段によつて検出し、この変位検
   出値から切断工具の切断中央位置の最大変位量を実変位
   演算手段によって算出し、この実際の変位量が零になる
   ように、前記回転体の実変位補償回転数を算出する実変
   位補償演算手段によって、前記回転体の回転数を制御す
   る事を特徴とするスライシングマシンの制御方法。
3. （３）前記回転駆動可能に支持された回転体に、内周縁
   に切刃を有する環状の切断工具を、回転数に応じて回転
   軸方向に沿って変位するように支持し、この切断工具の
   切断部位の切断開始前の位置が、回転軸の温度上昇によ
   る熱膨張に起因する熱変位量を検出する上記一方の変位
   検出器で検出した変位量が零となるように、前記回転体
   の熱変位補償回転数を算出する熱変位補償演算手段と、
   この熱変位補償演算手段で算出された熱変位補償回転数
   で、前記回転体の回転数を修正する工具回転数制御手段
   を具備することを特徴とする請求項第１項記載のスライ
   シングマシン。
4. （４）前記実変位量演算手段で算出された実変位量が、
   所定の変位量限界を越えた時点で、切断工具のドレス指
   令を発するドレス時期検出手段を具備することを特徴と
   する請求項第１項記載のスライシングマシン。
5. （５）前記実変位量演算手段で算出された実変位量、並
   びに、前記一方の変位検出器によって検出された熱変位
   量とを零にするための両補償演算手段の構成は、変位入
   力信号の絶対値とその極性によって、出力パルス数と加
   減算符号を設定した周期で送出する第２並びに第３の演
   算器と、この両演算器からの再出力信号を受信し、パル
   ス信号を加減算符号に従って蓄積加減算する第１並びに
   第２のレジスタ／デコーダにおけるレジスタと、そのレ
   ジスターの内容を常時つぎに接続させている前記回転体
   の回転数を修正するための工具回転数制御手段に、補償
   回転数指令として出力するデコーダとで構成しているこ
   とを特徴とする請求項第１項記載のスライシングマシン
   。